Тело человека №13, страница 14

РЕПРОДУКТИВНАЯ

Деление клеток

Клеточное деление - механизм, с помощью которого клетки удваивают свой генетический материал и делятся на две дочерних или четыре половых клетки.

Деление большинства клеток тела является частью естественного процесса регенерации, который восстанавливает ткани организма. Во время клеточного цикла генетический материал удваивается. Нити, образующие двойную спираль ДНК, разъединяются, и каждая половина восстанавливается до целой молекулы. Рассеянное ядерное вещество (хроматин) конденсируется в нитевидные хромосомы, видимые под оптическим микроскопом. Этот процесс, при котором генетический материал последовательно делится между двумя

дочерними клетками, называется митозом.

По мере развития процесса митоза продолжается конденсация хромосом, исчезает клеточная мембрана и хромосомы выстраиваются в метафазную пластину. Две хроматиды каждой хромосомы разделяются и стягиваются к противоположным полюсам клетки. Вокруг сформированных таким образом новых ядер формируется мембрана, которая делит цитоплазму, образуя две дочерние клетки, которые возвращаются в состояние покоя.

Как проходит митоз (клеточное деление)

Митоз - это способ, которым делится большинство клеток тела в течение жизни. Митотическое клеточное деление присутствует во всех эмбриональных тканях и продолжается в большинстве тканей взрослого организма (за исключением некоторых специализированных клеток, таких как нейроны). Процесс митоза состоит из семи фаз, показанных на рисунке.

Клеточная -мембрана

Ядрышко

Ядро

Ядерная мембрана

1: ИНТЕРФАЗА

Ядерный материал выглядит гомогенным. Хромосомы удваиваются.

Переплетенные хромосомы

Центриоли-

Волокна ахро-матинового веретена

Сконденсированные хромосомы Центромера

2: РАННЯЯ ПРОФАЗА 3: ПОЗДНЯЯ ПРОФАЗА

Хромосомы конденсируются и становятся видны в световом микроскопе. Центриоли (парная клеточная структура, формирующая полюса веретена деления) расходятся к полюсам клетки.

Ядерная мембрана исчезает. Хромосомы полностью сконденсированы. От центриолей отходят нити ахроматинового веретена (веретена деления).

Хромосомы выстраИ' ваются в ряд, формируя метафазную пластину.

Хроматиды

Метафазная пластина

Новая

клеточная

мембрана

mm

4: МЕТАФАЗА

По мере того как хромосомы выстраиваются в ряд, в центре ядра формируется метафазная пластина. Ахроматиновые волокна присоединяются к центромерам.

5: АНАФАЗА

Хроматиды разделяются, растягиваемые к противоположным полюсам волокнами ахроматинового веретена, метафазная пластина исчезает.

6: РАННЯЯ ТЕЛОФАЗА

Хроматиды доходят до противоположных полюсов, на каждом полюсе удваиваются центриоли, начинается разделение.

7: ПОЗДНЯЯ ТЕЛОФАЗА

Цитоплазма разделяется, образуются две отдельные дочерние клетки.

Половые клетки (сперматозоиды и яйцеклетки)

Формирование половых клеток (сперматозоидов и яйцеклеток) в яичках и яичниках включает специальную форму деления (мейоз), которая имеет дополнительную стадию, отсутствующую при митозе. После удвоения ДНК гомологичные хромосомные

Каждый сперматозоид содержит 23 хромосомы, одна из которых X или У. Именно это при зачатии определяет пол будущего ребенка.

пары сходятся и обмениваются генным материалом, полученным от отца и матери (кроссинговер). При этом появляются сегменты хромосом, содержащие и материнские, и отцовские гены. Затем одно за другим следуют два деления. В ходе первого из них пары гомологичных хромосом разделяются, и члены пар расходятся в две клетки. Это деление называется редукционным, так как в результате образуются клетки

с половинным набором хромосом (редукция числа хромосом). В ходе второго, как при митозе, происходит разделение хроматид. В итоге появляются четыре половые клетки, каждая из которых несет половинный набор генов.

При оплодотворении яйцеклетки ее ядерный материал сливается с ядерным материалом сперматозоида, в результате формируется полный набор из 46 хромосом.

Цветная фотография, сделанна сканирующим электронным микроскопом, показывает разде ление клетки на две дочерние в процессе митоза.

МЕДИЦИНА: Генетика ^РАЗДШ